[发明专利]一种离子型共轭微孔聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种离子型共轭微孔聚合物及其制备方法。其合成方法操作简便，成本低。所得到的离子型共轭微孔聚合物热稳定良好，具有较高的比表面积和丰富的多级孔结构，可在气体吸附、异相催化等方面有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于微孔有机聚合物合成的领域，特别涉及一种离子型共轭微孔聚合物及其制备方法以及应用。

背景技术

共轭微孔聚合物（CMP是）是有三维网络骨架，自具微孔并且主要孔径小于2 nm的有机多孔材料，从分子结构上看，共轭单元的刚性和成键方式，导致共轭微孔聚合物骨架能有效地支撑起微孔通道，因此共轭微孔聚合物能够提供稳定的多孔性。近年来共轭微孔聚合物的分子设计备受关注，其中离子化是是其重要的设计方向。以往的离子型共轭微孔聚合物来自离子型构筑单元的聚合以及后修饰接枝，前者受产率低所限制，后者则受限于接枝率低。因此一步简易构筑离子型共轭微孔聚合物具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提一种离子型共轭微孔聚合物及其制备方法，并探索在不同单体摩尔比条件下，所得聚合物性能的差异。该方法操作简便，所得聚合物应用范围广泛，在气体吸附以及异相催化等方面具有良好的应用前景。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种离子型共轭微孔聚合物及其制备方法。

一方面，本发明的一种离子型共轭微孔聚合物，其结构式为：

。

具体结构式如下：

。

另一方面，本发明的一种离子型共轭微孔聚合物的制备方法，具体为：

（1）1,3,5-三(4-氨苯基)苯溶解于乙酸水溶液中；

（2）甲醛水溶液和乙二醛水溶液溶于乙酸水溶液中；

（3）将上述两步骤溶液混合，置于80℃下反应12 h，产物经四氢呋喃、丙酮、超纯水洗涤后，放入冷冻干燥机干燥，得到离子型共轭微孔聚合物粉末。

上述制备方法的优选方式如下：

所述步骤（1）中的乙酸水溶液为16 ml 50%体积分数的乙酸水溶液。

所述步骤（2）中乙酸水溶液为2ml冰醋酸和1ml超纯水的混合溶液。

所述步骤（2）中甲醛、乙二醛和步骤（1）中的1,3,5-三(4-氨苯基)苯的摩尔比为1：8.8：8.8。

所述步骤（3）中80℃下反应12 h后，产物经离心收集，离心转速为8000 rpm，离心时间为20 min。

再一方面，本发明的离子型共轭微孔聚合物在气体吸附、异相催化中的应用。

又一方面，本发明的制备方法制备的离子型共轭微孔聚合物在气体吸附、异相催化中的应用。

有益效果

本发明的一种由Debus–Radziszewski反应制备的离子型的共轭微孔聚合物，其所含的共轭结构以及带电离子使其具有较强的吸附催化性能。相比于其他离子型共轭微孔聚合物，本发明操作简便，所得聚合物应用范围广，可在气体吸附、异相催化等方面有良好的应用前景。

本发明提供一种离子型共轭微孔聚合物的合成方法，不同的单体均可以得到相应的聚合物，操作简便，材料易得，可在气体吸附、异相催化等方面有良好的应用前景。

附图说明

图1为在不同单体所得到聚合物的傅里叶变换红外光谱图；

图2为在不同单体所得到聚合物的X射线衍射图；

图3为实施例1得到聚合物的¹³C-NMR图；

图4为实施例2得到聚合物的¹³C-NMR图；

图5为实施例3得到聚合物的¹³C-NMR图；